С начала применения вакуум-насосных станций (ВНС) в системах дегазации угольных шахт и практически до настоящего времени самыми распространенными устройствами были водокольцевые вакуум-насосы. Это малоэффективные ВНС, основными недостатками которых являются большие габариты, применение в качестве рабочей жидкости — воды. В районах с длительным зимним периодом низких температур появляется необходимость предотвращения процесса обмерзания труб.
Более чем 15-ти летний опыт применения ротационных вакуум-насосов для дегазации во всем мире доказал, что ВНС с ротационными насосами и пламяпреградителями более безопасны, чем водокольцевые насосы, а также дают возможность утилизации шахтного метана.
Установки МДРС изготавливаются на базе сухих ротационных насосов немецкой фирмы RKR. В зависимости от требуемой производительности и условий эксплуатации подбирается оптимальный типоразмер насосов и их количество.
Поверхностная мобильная дегазационная станция типа МДРС предназначена для активного отсасывания метана из действующих и закрытых шахт. Установка может каптировать газ непосредственно из одной или нескольких дегазационных скважин (или дегазационных трубопроводов в стволах) одной установкой или несколькими параллельно работающими станциями. Установка производит постоянный автоматический анализ поступающего газа на содержание СН4О2 и CO. Установка исключает возможность воспламенения в ней отсасываемой метано-воздушной смеси.
В зависимости от требуемой производительности, в качестве базового насоса для установок МДРС применяются насосы RKR газовой серии G
Тип насоса | F240-150/D400-G | F150-100/R400-G | F90-54/R350-G | F80-41/R250-G | F60-31/R200-G | F50-27/R200-G |
Производительность(м3/мин) | 236,9-62,8 | 150,7-55,5 | 83,5-29,5 | 54,4-15,1 | 50,0-6,1 | 45-9,06 |
Установки МДРС полностью атвоматизированы, что позволяет им работать практически без участия человека по заданным параметрам разряжения, концентрации газа, давления нагнетания. Так же в них применены новейшие системы анализа метано-воздушной смеси. Специалисты немецких компаний по разработке и сборке МДРС оснастили данные установки системой передачи данных работы ВНС и параметров дегазации к диспетчеру шахты и обеспечили возможность их контроля через интернет.
Все оборудование установлено в звуко- и теплоизолированном стальном контейнере который через трубопровод связан с поверхностными скважинами или дегазационным трубопроводом в шахтном стволе. Благодаря использованию контейнера установка очень компактна и может в короткий срок перенесена с одного местонахождения в другое.
Контейнер разделен на машинное отделение, и помещение для распределительного устройства. В машинном отделении находится насос по отсасыванию газа. К распределительному устройству относится и комплект автоматического регулирования компрессора а также техника для анализа газа. В каждое из отделений можно попасть снаружи через отдельную дверь.
Установка выполнена в соответствии с новыми нормативными требованиями, имеет сертификат соответствия и разрешение Ростехнадзора на применение.
Установка МДРС позволяет не изменяя конструкции работать в комплексе с оборудованием утилизации и когенерации.
Каждая установка МДРС комплектуется дополнительным контейнером, в котором расположен отсек оператора, распределительное устройство и блок газоподготовки.
Для повышения ресурса работы воздуходувок, каждая установка МДРС комплектуется блоком газоподготовки для очистки метано-воздушной смеси от механических примесей и влаги. Очистка метано-воздушной смеси происходит в центробежно-вихревых сепараторах последнего поколения. Удаление влаги и абразивных частиц из сепараторов происходит автоматически. Дополнительно перед каждой воздуходувкой предусмотрены фильтры тонкой очистки МВС. Установки МДРС комплектуются различным количеством насосов и различным количеством самостоятельных силовых блоков, объединенных между собой единой сетью трубопровода и единым программным управлением.
Установка размещается в стандартном 40-футовом морском контейнере и имеет два отделения: машинное и распредустройство. Между собой отделения разделены глухой перемычкой.
В машинном отделении размещено следующее основное оборудование:
1. Четыре агрегата с вакуум насосами;
2. Огнепреградители со стороны всасывания, нагнетания и продувке каждого насоса;
3. Глушитель на нагнетании каждого насоса;
4. Фильтр тонкой очистки на всасе каждого вакуум насоса;
5. Байпас с регулятором давления на каждом вакуум насосе;
6. Затворы с пневматическими приводами со стороны всасывания, нагнетания и продувки каждого вакуум насоса;
7. Трубопроводы и трубная разводка выполнена из нержавеющей стали;
8. Автоматические жалюзи и вытяжной вентилятор;
9. Два обогревателя мощностью по 1 кВт;
10. Датчик метана и температуры;
11. Предупредительная противопожарная сигнализация и первичные средства пожаротушения;
12. Освещение.
В отделении РУ размещено следующее оборудование:
1. Вводной шкаф расключения силового электрооборудования;
2. Шкаф газоанализатора, оборудованный собственной вытяжной вентиляцией, датчиком метана и аппаратурой газоанализа;
3. Шкаф управления установкой с модемом для передачи данных и аппаратурой контроля газа метана двух помещений (машинного и РУ);
4. Частотники для управления эл. двигателями насосных агрегатов в количестве 4 штук;
5. Компрессор управления пневматическими затворами;
6. Автоматические жалюзи, вытяжной вентилятор и кондиционер;
7. Предупредительная противопожарная сигнализация;
8. Два обогревателя мощностью по 1 кВт;
9. Датчик температуры;
10. Предупредительная противопожарная сигнализация и первичные средства пожаротушения;
11. Освещение.
Внешняя часть контейнера:
1. На крыше контейнера установлена свеча с дефлаграционным колпаком;
2. Все жалюзийные и вентиляционные решетки закрыты оцинкованными коробами от атмосферных осадков;
3. На наружной стене контейнера установлена антенна для передачи данных, вывод датчика температуры и световой индикатор работы установки.
Установка МДРС работает в следующих режимах:
1. Автоматический режим:
1.1. Режим установки вакуума с разрежением до -500 мВар;
1.2. Режим работы по заданной концентрации СН4;
1.3. Заданный режим по установленной мощности насосных установок;
1.4. Режим давления на выходе до 500 мВар (режим утилизации).
Ручной режим:
2.1. Каждая насосная установка запускается персонально на определённую заданную мощность.